CN1043927C - 用于测量物理量特别是温度的电阻抗探测元件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

用于测量物理量，特别是用于测温的电阻抗探测元件。该探测元件包括电极(11，14)在电极间测量代表被测物理量的电阻抗(C；R)。电极(11，14)之间存在一种活性材料，其阻抗性能为被测物理量的一个函数。探测元件的活性材料是利用玻璃拉丝法制成的一极细，丝状玻璃或玻璃陶瓷纤维(10)，另外还描述了有关所述探测元件的制造过程。

Description

用于测量物理量特别是温度的电阻抗探测元件及其制造方法
本发明涉及一种用来测量物理量，持别是温度的电阻抗探测元件。所述探测元件包括有电极，在该电极间测量用于表示被测物理量的电阻抗。而电极间的一种活性材料的阻抗特性是被测物理量的一个函数。
而且，本发明涉及该种电阻抗探测元件的制造方法。所述探测元件用于测量物理量，特别是温度或相对湿度。
在一些实际应用中，要求测量探测元件，特别是用于测量温度的探测元件具有高速。尺寸小和低辐射误差。所述要求特别严格，例如无线电高空测候器上的热敏元件，在许多应用场合，也要求用于测量相对湿度的探测元件具备相应的特性。
正如在先有技术中已知的，例如无线电高空测候器上的热敏元件，一般采用电容热敏元件，其活性材料是一种介电性取决于温度的陶瓷。但这种先有技术的玻璃陶瓷热敏元件尺寸相对较大，因而它们的速度和辐射误差需要进行某些改进。由太阳辐射而产生的辐射误差曾是采用先有技术热敏元件的无线电高空测候器在温度测量中的一个最重要的问题。
除了电容性探测元件，在无线电高空测候器以及等效物上，还使用电阻性热敏元件和温差电偶。
在先有技术中，电容湿度探测元件中的电容绝缘材料是一种聚合物陶瓷，或一种玻璃陶瓷其介电常数是其吸收湿度的一个函数。特别是在无线电高空测候器的实际应用方面，这些湿敏元件的速度以及相应的特性也需要改进。
先有技术的电阻抗探测元件及其等效物的制作过程很复杂，有时难于使其自动化或应用自动化生产过程。
我们知道先有技术中某些玻璃或玻璃陶瓷材料的介电性决定于温度，这方面以及与本发明有关的先有技术，请参阅下列论文：
(1)《科学仪器综述》第42卷，第5期，(1971年5月)的“一种低温玻璃陶瓷电容温度计”作者：W.N.Lawless(原文：TheReviewof Scientific Instruments Volume 42,Number 5,may1971.W.N.Lawless:"A Low Temperature GLass CeramieCapacitance Thermometer")。
(2)《应用物理日本杂志》第30卷，第6A期，(1991年6月)第988-990页“由玻璃拉制法形成的铋-铅-锶-钙-铜-氧玻璃陶瓷纤维的特性”作者：masashi Onishi,michihisa kyoto，和minoruWatanabe(原文：Japanese Journal of Applied Physics Vol.30,No.6A,June 1991,PP.L988-990masashi Onishi,michihisa kyoto,and minoru watanabe"Properties of Bi-pb-Sr-Ca-Cu-O Glass-Ceramic Fibres Formedby Glass-Drawing method")
(3)Proceedings Sensor 91 Congress 19-16.may 1991.Nürnberg,Vol.IV,pp.237...246th.Hübert,U.Banach:Glaskeramiken für Kapazitive Sensoren zur messung vontemperatur and Feuchte".
(4)《应用光学))第12卷，第1期/1973年1月，第80-83页“硫属化物玻璃辐射热测量计”作者：S.G.Bishop和W.J.moore。
以上引证的论文(2)是有关用玻璃拉丝法生产的玻璃陶瓷纤维的超导特性。在本发明中，在适当场合，都可以采用所述论文中的玻璃拉丝法和所提议的玻璃原材料。上述论文(3)是描述一个以玻璃陶瓷为基础的湿度探测元件。
关于本发明的有关先有技术，还可以参考美国专利3649891。它描述了一种特别用于测量低温深冷温度(T≈1....20°K)的电容热敏元件。在该引证专利中，该热敏元件电容的介电材料是化合物，钛酸锶，SrTiO3可控制它在玻璃基质中结晶。所述电容探测元件尤其适用测量低温深冷温度。因为在所述温度范围内随着温度的下降，它的玻璃陶瓷材料的介电常数迅速均匀地下降。但在所述美国专利中，该热敏元件电容的结构却是尺寸相当大，或是常规的，因此它的低速和辐射误差使它不适于用作，例如无线电高空测候器或等效物的热敏元件。
本发明的目的在于进一步发展先有技术的电阻抗探测元件及其制作方法，特别是有关热敏元件，从而可从根本上避免上述缺点。
本发明的另一个目的在于提供一种所述电阻抗探测元件的制作方法。利用这种方法则可以用最有利的单位成本制造出所述探测元件并使其具有同一标准的质量和性能。
本发明的一个特别目的在于提供一种尺寸小、质量轻从而使其具有速度高、辐射误差小的电阻抗探测元件。
与上述有关，本发明的一个目的在于提供一种特别适用于作无线电高空测候器上的热敏元件的新型阻抗探测元件。所述探测元件的工作原理不是电阻性的就是电容性的。
为达到上述目的以及稍后出现的其他目的，依照本发明的探测元件的主要特征在于探测元件的活性材料是利用玻璃拉丝技术制成的极细丝状玻璃纤维或玻璃陶瓷纤维。
另一方面，依照本发明，用于制作探测元件的方法，其主要特点在于包括以下各步骤：
把已与一种或多种使探测元件的活性材料具有合适的电特性的添加剂熔合的熔化的玻璃混合物，利用其本身已知的玻璃拉丝法拉出一根大体上呈圆形截面的连续不断的探测元件纤维丝；
所述探测元件纤维丝经过热处理结晶成一种玻璃陶瓷状态，或者选定其材料或作另外处理，使制造出的探测元件活性材料的电容和/或电阻取决于温度，在特定情况下，决定于活性材料的吸水量。
对各个探测元件来说，所述探测元件纤维丝被截成的适当的探测元件纤维丝段，这些丝段装有端子和/或连接在端子上和/或装在拉丝阶段已设置的电极上。耦合或连接各端子，就可测得端子之间的探测元件阻抗。
本发明的探测元件是由探测元件纤维丝制成，该丝是利用玻璃拉丝技术作为一个连续的工艺过程，最好例如利用所谓的双坩锅工艺制出的，探测元件纤维丝的拉丝过程是在玻璃状态下进行的，如用一种玻璃陶瓷作为活性材料，则当探测元件的活性涂层结晶成玻璃陶瓷状态时便产生其介电性和/或电阻取决于该活性材料温度的材料。
因此，依照本发明的探测元件是由圆形截面的连续探测元件丝制成，该材料或其中的某种成份是一种其介电常数或电阻率取决于被测物理量，通常是取决于温度的物质。
在某些特殊情况下，利用本发明的制作方法还可以制造出一种用来测相对湿度的阻抗探测元件。那时，其玻璃陶瓷活性材料的介电常数就被安排为决定于该材料的吸水量。
据估计，本发明申请的一种最有利形式是打算用于无线电高空测候器上的电容热敏元件，随着被测温度T在T=-90℃～+45℃范围内变化，该电容一般处于C=3～10PF的范围内。
利用玻璃拉丝法制出的连续探测元件丝一般被截为1～5cm长的丝段，该丝段或者在拉丝过程中被装在附有多个电极的中央电极上，和/或在其外表面上形成适当的导电图形，如利用光刻工艺法也可以在连续过程中产生连续的探测元件丝。
下面参考标注了数字的附图，以具体实施例详细说明本发明。本发明决不仅局限于所述实施例的细节。
图1为依照本发明的电容热敏元件纤维的横截面图；
图2A为两条玻璃陶瓷纤维并接在一起制成的一种电容热敏元件的横截面图；
图2B为图2A所示热敏元件的侧视图；同时图2A是沿图2B A-A线所取的截面图；
图3A表示依照本发明，由一段玻璃陶瓷纤维所组成的电容热敏元件；
图3B为图3A所示热敏元件的侧视图，而图3A为图3B沿A-A线所取的截面视图；
图4A为依照本发明的一种电容或电阻探测元件的横截面视图；
图4B是图4A所示探测元件的侧视图；而图4A是图4B沿A-A线所取的截面视图；
图5A和5B是依照本发明的电阻热敏元件的横截面视图；
图5C为图5A、5B所示探测元件的侧视图；而图5A和5B是图5C分别沿A-A线和B-B线所取的截面视图；
图6A表示依照本发明，制造玻璃纤维时所用的双坩锅及其底部的喷嘴构造；
图6B是依照本发明，利用图6A所示喷嘴制出的玻璃陶瓷纤维的放大中心轴截面图；
图6C是依图6A所示方法制造的外涂有导电材料的玻璃陶瓷纤维的原理图；
图7表示依图6C所示方法涂敷有光刻胶的纤维的曝光，抗蚀处理、刻蚀处理以及溶解的连续过程。
图8A、8B和8C表示光刻胶在四个不同方向上进行曝光时所使用的掩模。
图9A、9B是依图6至图8所示方法制造的电容湿度探测元件构造中互相垂直的二个轴向截面图。同时，图9A和9B分别是图9C沿A-A线和B-B线所取截面视图。
图9C是图9B沿C-C线所截取的截面视图；
图1至图4为依照本发明的一些优选的电容或电阻热敏元件。图5A、5B和5C示出本发明的电阻热敏元件。图6至图8是制造所述探测元件的本发明最佳方法的原理图，而图9所示为利用所述工艺方法制造的电容热敏元件。
依据图1，电容热敏元件是由园截面的丝状极细的玻璃纤维10和玻璃纤维内金属的，如铂制成的中央电极11以及围绕电极的玻璃陶瓷环状涂层12所组成，在玻璃陶瓷涂层12上有一密封环状玻璃层13，其上又有一导电电极层14，因此其结构是同轴的，被测电容C形成于电极11和14之间。该电容C的电介持包括有串联连接的涂层12和13，而其中的玻璃陶瓷涂层为钛酸锶钡，BaxSrTiO。玻璃陶瓷及其他相应的玻璃陶瓷材料的介电常数取决于温度。包围在玻璃陶瓷外部的密封玻璃层13防止潮气进入到电介质层12的活性材料中去。
玻璃陶瓷材料吸收的水份，会影响它的介电常数，从而在测量温度时产生误差，而这个现象可用于测量相对湿度的电容探测元件中。依照本发明的制作过程，如图1所示的连续探测元件纤维被截为1-5cm长，最好是2cm长的纤维段，探测元件纤维10极细，其外直径D最好在D=25-500μm的范围内。例如，在一个2厘米长的探测元件中，当温度T=20℃时，测得的电极11和14之间的电容C≈5PF。当温度T在T=-90℃～+45℃之间变化时，电容则在C=3-10PF的范围内变化，探测元件电容C随探测元件可探测到的温度T的增高而基本上呈线性增加。
如图2A和2B所示的电容热敏元件由二条热敏元件纤维10A、10B沿长度L例如通过粘附点15连在一起而成、形成的电容量C是在中央电极11a和11b之间测得的。热敏元件电容C的范围可随尺寸L的改变而得以调整。一般来说，L＜5cm时，纤维10A和10B的外径D在D=20-500μm的范围内。如图2A和2B所示的探测元件的结构，其优点在于根本不需要如图1那样所必需的外电极14。
如图3A、3B所示的探测元件是由一段探测元件纤维10C组成的。该探测元件纤维内部不存在金属中央电极11，而是其容积全部被外涂有密封防护玻璃涂层13的玻璃陶瓷内对纤维12所充满，在所述涂层13上，金属电极线16A和16B通过粘附点15a、15b在长度L内连在一起，该探测元件的电容C在所述电极线之间测得。
如图4A、4B所示的探测元件包括有一段长度为L的探测元件纤维10D，和涂敷于其上的导电图形14a和14b。位于这些导电图形之间的轴向绝缘隙17a和径向绝缘隙17b使导电图形14a和14b彼此隔离。如图4A和4B所示结构可以用作电阻热敏元件，湿度探测元件，或可用作稍加改变的电容探测元件。
如图4A和4B所示结构用作湿度探测元件时，玻璃陶瓷12就作为其介电常数取决于该材料的湿气吸收量的一种材料。湿气通过中间地带17a和17b进入材料12。需要时，还得通过长度L。范围内的导线图形，虽然导线图形可以做得很细使湿气可以透过，但是它仍然导电。当图4A和4B所示结构用作电阻湿度探测元件时，玻璃陶瓷材料12的电阻取决于湿度。当图4A和4B所示结构用作电容探测元件，如图3A所示的附有导线图形14a和14b的密封涂层13置于玻璃陶瓷12的周围。探测元件的电阻R或电容C是在导线图形14a和14b之间测得的。
如图5A、5B和5C所示的依照本发明的电阻热敏元件，附于玻璃陶瓷纤维10E上的导线图形14C和14d由一条绝缘隙17C将彼此隔开。玻璃陶瓷材料12的电阻率取决于温度。在室温下，探测元件的电阻R在10KΩ的数量级；当温度为-90℃时，电阻R则在1MΩ的数量级上。该电阻是在导线图形14C和14d之间测得的。
下面参照图6、7、8描述依照本发明的探测元件特别是电容热敏元件的最佳制造方法。在这个制造过程中所使用的装置和程序步骤在某些方面近似于运用先有技术制造光学纤维的过程及使用的装置。值得注意的是，下面描述的只是一个最佳制造过程，而本发明中包括的制造过程可能与所述过程显著不同。
本发明中，同样可以利用某种添加了介电常数取决于被测物理量的成分的材料。
如图6A，探测元件纤维丝10的拉丝过程是通过应用于制造光学纤维得知的所谓“双坩锅过程”进行的。在这一工艺过程中使用了包括由一个坩锅套在另一个坩锅内部，即外坩锅21和内坩锅22所组成的坩锅喷嘴装置20，在外坩锅21的底部有一环状喷嘴23，在所述喷咀内部有一内喷咀24通到内坩锅22的底部。外坩锅21含有一种玻璃材料G，例如熔化状态下的硅酸铝玻璃，而内坩锅22含有熔化的玻璃芯C。
适用于电容探测元件的活性材料举例如下：
(a)基于硅酸铝玻璃的材料：
玻璃芯c是由钡、锶、钛、硅和铝的氧化物的混合物制成，其合金比例如：
BaO:5％
SrO:30％
TiO2:35％
SiO2:20％
Al2O3:10％
钡和锶的氧化物的比例能影响介电性依赖温度变化曲线的形状。上面给出的成分适于供探测装置应用。当纤维10被拉出后迅速冷却，在此情况下保持了玻璃样形状(非晶体)。在热处理时，纤维在(例如)1100℃被加热2小时，从而生成了玻璃陶瓷材料，其中也有钛酸钡和钛酸锶的晶体存在于玻璃基质中。
(b)以硼酸铝为基础的材料：
其成分与以上相同，但其中的氧化硅被氧化硼B2O3所取代、在这种情况下，热处理例如为850℃处理1小时。
适用于电阻探测元件的活性材料，例如为半导体的，并可拉成丝的硫族化物玻璃，在文献中，硫族化物玻璃Ti2SeAs2Te3被用于热敏电阻的辐射热测量计(见引证论文(4))。因此，该材料是玻璃而不是玻璃陶瓷。
当纤维丝10被拉出后迅速冷却，从而使表面涂层13和芯涂层12都保持玻璃状态。本发明的一个基本步骤是在拉出纤维丝后对其进行热处理，处理期间钛酸锶和钛酸钡的晶体形成在玻璃芯部分12中，热处理的温度曲线和温度最大值能影响该晶体的大小，从而能控制和确定纤维丝的介电性能和温度依赖性。结晶过程的热处理需要相当长的时间，因此最好应把纤维置于卷线轴上，在拉出一批纤维后，最好再把整个卷线轴置于热处理炉中。
图6B为纤维丝10的轴向截面图，它包括有上述芯部分12和表面涂层13。在拉玻璃丝过程中，纤维丝10自然地变为圆形。作为本发明的基本步骤，有关所述热处理是参照最初提及的引证论文(1)和(3)。并参考了论文中给出的添加剂浓度。
有关上述纤维丝10的拉丝过程作为另一可供选择的实施例，就是可以从卷线轴25把电极线11送进纤维内(如图6A中虚线所示)，这样制出的纤维丝10A和10B近似于图2A和2B所示纤维丝，而不同于图6B所示纤维丝。作为另一种变化使一根内电极置于纤维内部的方法是：在玻璃管坯料内放入一金属杆，然后把金属杆和玻璃管一起拉入一根纤维中，或者先制成一根中空纤维后再使其内部金属化。在后一种情况下，纤维丝的结构在其他方面近似于图1所示的那一种，只不过由一中空管状中央电极取代了实心中央电极11。就某些应用场合而言，后一种内部中空的结构，其优点在于玻璃纤维10内的中央孔使热传递变得更为有效，从而使探测元件的运转更为迅速并且缩短了响应时间。
在上述玻璃纤维10的芯部分12结晶过程之后，纤维丝10被涂以一层适当的糊剂。这是由图6c所示的过程完成的。如图6B所示待涂敷的玻璃纤维丝10由起始线轴28进入坩锅26，并通过设置在锅底的孔26a再通过烧结炉27。坩锅26内有一种合适的涂料糊剂P。在经过烧结炉27后，其横截面例如类似于图1所示的纤维10P到达接收线轴29。图6C所示的涂敷过程是通常用于光导纤维的已知涂敷过程。涂敷糊剂及烧结炉，还可以为其他已知的涂敷过程如汽相淀积所代替。
如图1所示电极14，图4A、4B所示电极14a和14b和图5A、5B、5C、9A、9B、9C中所示电极14a、14b、14c和14d，其上附有电极及电极图形的玻璃纤维丝10是通过图7所示意表示的光刻而制得的。有关图6C所述的方法，纤维10是通过坩锅26底部的孔而被涂敷的。于是涂敷后的玻璃纤维丝10由起始线轴30被送至曝光单元31，涂有光刻胶的部位在光源32下曝光。纤维10通过曝光单元31，经由导向辊33和滚筒35进入显影槽34，在槽内通过显影剂化学品D形成纤维10的保护层。接下来纤维丝10经过滚筒37进入蚀刻槽36，在该槽内曝光部分被蚀刻化学品E蚀刻掉，然后纤维丝10经过导向辊33和滚筒39进入溶解槽38，由化学品F溶解掉保护层。之后纤维10P被卷到接收卷轴40。根据图7，从曝光到除去保护层的过程是作为一个连续过程来进行的。
图8A、8B和8C表示三种互相垂直的图表，用来说明纤维10的曝光阶段。曝光从四个不同的方向发生在特别精确的直线校准用夹具41A、41B上。曝光掩模42a和42b是利用例如先有技术中光纤维缆的接合制备过程中所用的相应工艺，在硅面上蚀刻出槽而制备的。标号43代表待曝光的部位。
由上述步骤，例如利用玻璃糊剂使不透水玻璃层19形成于纤维丝上的电极外表面。在这种情况下，该涂敷过程近似于(例如)有关图6C所描述的涂层过程，是利用一种导电糊剂完成的。
由上述工艺步骤，一连续探测元件纤维丝10可以既简单又经济地制成。依照本发明，制造探测元件的下一步是将该纤维丝截成段。对每个探测元件，所述纤维丝段轴向长度L一般在L=1-5cm之间。最好是L=2cm。于是在探测元件的末端形成如图9A、9B所示的适于焊接的接触面18a和18b。
这样，经过图6至8所示的过程已制成如图9A、9B、9C所示的电容探测元件。该过程除了探测元件的涂敷有不透水的隔离层19，例如玻璃糊剂以外其它方面类似于图4A、4B。如图9所示，探测元件的有效面积覆盖其长度L上，而在该长度上形成被测电容C。所述电容C的电介质为以上已述的玻璃陶瓷芯材12，其介电常数是温度的一个函数。该探测元件的电容C是在电极18a和18b之间测得。
下面将给出本专利的权利要求书，在所述权利要求书中限定的本发明构思范围内的各种不同细节，可能不同于以上仅为举说明用的实施例。

Claims (15)

1．测定物理量特别是温度的容性探测元件，其电极(11,14)之间表示待测定物理量的电容(C)即为测定对象，所述电极(11,14)之间有介电常数(电容率)为待测定物理量的函数的活性材料，探测元件的活性材料为玻璃陶瓷；其特征在于：
玻璃陶瓷活性材料为特细的玻璃陶瓷纤维丝(10)；
所述纤维丝(10)用玻璃拉制法制成连续的纤维丝；且
各探测元件是这样构成的：将所述连续纤维丝切成适当的丝段，给各丝段配备端子，且/或将各丝段接到端子上，且/或将端子耦合到或接各丝段在拉丝阶段配备好的各电极(11,11a、11b)上，探测元件的电容即在各端子之间测定出来。
2．如权利要求1所述的探测元件，其特征在于，玻璃陶瓷纤维(10)拉制成玻璃纤维丝是以拉制玻璃的形式进行的，纤维晶化成玻璃陶瓷的形式是在热处理过程中进行的。
3．如权利要求1或2所述探测元件，其特征在于，玻璃陶瓷材料中的活性组分是存在于玻璃基体中的一种晶态钛酸锶钡BaXSr1-XTiO3，其中X在0至1的范围。
4．如权利要求1或2所述的探测元件，其特征在于，玻璃陶瓷纤维(10)四周围为密封玻璃层(13)所环绕，密封玻璃层(13)的作用是防止潮气掺入活性介电材料层(12)中。
5．如权利要求1或2所述的探测元件，其特征在于，探测元件纤维丝(10)的横截面基本上呈圆形，纤维丝直径D在25至500微米的范围内。
6．如权利要求1或2所述的探测元件，其特征在于，探测元件呈同轴结构，中心有一个实心中央电极(11)或相应的空心电极丝，所述中央电极的四周围是玻璃陶瓷层(12)，玻璃陶瓷层(12)上有密封玻璃层(13)，玻璃层上有电极层(14)和/或电极图形(14a,14b,14c,14d)。
7．如权利要求1或2所述的探测元件，其特征在于，探测元件由两根探测元件纤维丝(10A,10B)构成，两纤维丝彼此平行，沿其长度(L)方向经粘附点(15)连接在一起，探测元件电容(C)即沿该长度方向形成，可在位于探测元件纤维丝(10A,10B)内的各中央电极(11a,11b)之间测出。
8．如权利要求1或2所述的探测元件，其特征在于，探测元件由一根探测元件纤维丝(10C)构成，没有中央电极，纤维丝(10C)两侧粘附有电极线(16A,16B)平行于纤维丝(10C)敷设，探测元件电容(C)可在电极线(16A,16B)之间测出。
9．如权利要求1或2所述的探测元件，其特征在于，电极图形(4a,4b)敷在没有中央电极的一玻璃陶瓷丝段(10D)上，沿轴向彼此至少部分重叠地配置，彼此间为绝缘间隙(17a,17b)间隔开，探测元件电容(C)即在所述外导电电极(14a,14b)之间测出。
10．一种制造容性探测元件的方法，所述探测元件旨在测定物理量，特别是温度或相对湿度，所述方法的特征在于，它包括下列系列步骤：
用周知的玻璃拉制技术从熔融的玻璃混合料(C)制成基本为圆形截面的连续的探测元件纤维丝(10)，所述玻璃混合料(C)事先与一种添加剂或多种形成介电常数(电容率)为待测定物理量的函数的活性材料的添加剂熔合；
通过热处理将所述探测元件纤维丝(10)晶化成玻璃陶瓷的形式，从而制成电容视温度或在特定情况下视活性材料所吸收的水分量而定的活性材料；
各探测元件的所述探测元件纤维丝切成适当的探测元件纤维丝段，并给各纤维段配备端子，且/或将端子接纤维丝段，且/或将端子耦合到或连接在拉丝阶段配备好的纤维丝段电极，探测元件的阻抗即可在所述各端子之间测出。
11．如权利要求10所述的方法，其特征在于，探测元件纤维丝(10)的拉制是用周知的双坩埚工艺从制造光纤开始进行的，即在内坩埚(22)中采用熔融的芯玻璃(C)，芯玻璃(C)中事先已加入锶、钡和钛氧化物和/或等效的其它添加剂，外坩埚(11)中采用诸如硅酸铝玻璃之类的熔融玻璃材料，用此玻璃材料在探测元件纤维丝上制取管状外密封层。
12．如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，将电极线(11)穿入熔融的探测元件纤维内部，或将一个内电极穿入玻璃管坯内，再将它们一起拉制成探测元件纤维丝(10)，或者先制取空心的探测元件纤维丝，再将其内部镀上金属。
13．如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，给探测元件纤维丝(10)被覆上一层玻璃层或导电电极层，方法是令纤维丝(10)通过底部有个孔的坩埚(26)并通过烧结炉(27)，所述坩埚中装有象导电糊剂或玻璃糊剂之类的涂层糊剂。
14．如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，用汽相淀积法或光刻法最好作为连续流程将导线图形(14a,14b,14c,14d)敷到纤维丝(10)上。
15．如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，在上述流程中，将连续的探测元件纤维丝(10)切成长约1至5厘米的纤维丝段，借助于纵向粘附点(15)将各纤维丝段并排连接在一起，或将探测元件纤维丝段(10C)两边接探测元件线(16A,16B)。
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